EP0045458B1

EP0045458B1 - Verfahren zum kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Färben von voluminösen Geweben aus Cellulosefasern mit Azo-Entwicklungsfarbstoffen

Info

Publication number: EP0045458B1
Application number: EP81105853A
Authority: EP
Inventors: Hans-Ulrich Dr. Von Der Eltz; Peter Heinisch; Hans-Jörg Ballmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1984-12-05
Also published as: DE3028845A1; EP0045458A1; JPS5756588A; DE3167602D1; US4414000A

Description

Die nachstehend erläuterte Erfindung betrifft das gleichmässige Färben von voluminösen Geweben, wie z.B. Cord, Samt, Frottee oder Florwaren, aus Cellulosefasern, insbesondere Baumwolle, mit auf der Faser erzeugten wasserunlöslichen Azofarbstoffen nach einer kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Methode, wobei die Grundierung durch Vorklotzen mit einer Kupplungskomponente unter alkalischen Bedingungen und die nachfolgende Farbstoff-Entwicklung nass-in-nass durch Überklotzen mit einer Diazokomponente in Gegenwart von Säure oder säureliefernden Substanzen vorgenommen werden.
Beim Färben von Baumwoll-Geweben mit Azo-Entwicklungsfarbstoffen auf dem Foulard werden die Kupplungskomponente und die Diazokomponente in der Regel aus getrennten Bädern aufgebracht, wobei zwischen den beiden Klotzungen eine Zwischentrocknung stattfindet. Dieses Verfahren ist schon lange bekannt und wird weltweit ausgeführt.
Es sind in diesem Zusammenhang bereits viele Versuche unternommen worden, die in bezug auf Zeitbedarf und Energieverbrauch teure Zwischentrocknung einzusparen und die Entwicklung des Farbstoffes auf der Faser durch Nass-in-nass-Überklotzen der Diazoniumverbindung auf die von der Grundierung mit der Kupplungskomponente her nasse Ware durchzuführen. Ein solches Vorhaben liess sich jedoch nur in Ausnahmen realisieren. Bei der Anwendung auf voluminöse Gewebe ist indessen ein derartiges Arbeitsprinzip bisher gescheitert. Hierfür sind hauptsächlich zwei Gründe massgebend, welche diese Misserfolge herbeigeführt haben und die bis jetzt nicht behoben werden konnten.
Einmal erfolgt die Durchdringung der bereits nassen Ware beim zweiten Klotzen mit der Lösung der Diazokomponente nicht rasch genug, d.h. noch während der anrechenbaren Tauchzeit. Zum anderen befindet sich nach dem Abquetschen im Anschluss an den zweiten Klotzvorgang nicht mehr genügend Entwicklungsflotte mit den darin enthaltenen, zur Farbstoffbildung notwendigen Diazoniumverbindungen und Alkalibindemitteln in der Ware, um die völlige Durchdringung des Gewebes und damit die vollständige Auskupplung der Kupplungskomponente zum Farbstoff sicherzustellen.
Einem Erhöhen der Konzentration dieser beiden Substanzen sind aber Grenzen gesetzt, schon wegen der beschränkten Löslichkeit der Diazoniumverbindungen im wässrigen Klotzbad und besonders dadurch, dass die Alkalibindemittelkonzentration (Essigsäure) hierin nicht beliebig gesteigert werden darf, weil sonst beim ersten Kontakt der alkalischen Grundierung mit der Entwicklungsflotte örtlich der pH-Wert durch die hohe Säurekonzentration so verschoben wird, dass die gewünschte Azokupplung nachteilig behindert wird. Unegale und nicht durchgefärbte Ware ist davon die Folge.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand also darin, die zuvor geschilderten Mängel in bezug auf das zweibadige Färben von voluminösem Textilgut mit den Komponenten zur Bildung wasserunlöslicher Azofarbstoffe auf der Faser zu beheben. Für die Durchführung einer Nass-in-nass-Färbung galt es vor allem eine genügend hohe zusätzliche Flottenaufnahme der feuchten Grundierung bei der zweiten Klotzung zu erzielen, um einen ausreichenden Flottenaustausch zu ermöglichen und um die Konzentrationsbedingungen in der Überklotzflotte (Entwicklungsflotte) in normalen Grenzen zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man der sauren Entwicklungsflotte mit der kupplungsfähigen Diazokomponente 30 bis 60 g/I eines Polymerisats oder Mischpolymerisats des Acrylsäureamids in Form einer 2 bis 8, vorzugsweise 4 bis 5 gew.-%igen, wässrigen Einstellung sowie 2 bis 20 g/I eines anionischen oder nichtionischen Netzmittels zusetzt.
Als solche Polymerisate oder Mischpolymerisate des Acrylsäureamids kommen beispielsweise in Betracht:

a) lineare oder verzweigte Polymerisate des Acrylsäureamids;
b) Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und Halbestern der Maleinsäure mit Polyglykoläthern von natürlichen oder synthetischen Fettalkoholen mit (12 bis 18 C-Atomen) mit 5 bis 10 Mol Äthylenoxid je Mol Fettalkohol, im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid);
c) Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und Acrylamidopropansulfonsäure im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid);
d) Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und N-Vinyl-N-methylacetamid im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid);
e) Mischungen der vorstehend unter a) bis d) genannten Polymerisate untereinander und gegebenenfalls im Kombination mit c-Caprolactam im Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:1 (bezogen auf die Polymerisate).

Die zur Anwendung gelangenden Polymerisate des Acrylsäureamids oder dessen Mischpolymerisate mit den anderen, vorstehend unter a) bis e) genannten Monomeren weisen ein Molekulargewicht von 1,0·10⁶ bis 2,5.10⁶, vorzugsweise von 1,5.106bis2,0.106auf.
Aus den spezifischen Eigenschaften der genannten Acrylsäureamid-Polymerisate resultiert überraschenderweise eine Zunahme der Flottenaufnahme bei gleichem Walzendruck (in bar/ cm²). Dieser Effekt ist etwa proportional der angewendeten Menge der Produkte, d.h. je höher die Anwendungskonzentration, desto stärker auch die Zunahme der Flottenaufnahme innerhalb eines technisch vertretbaren Bereichs (im Einklang mit den empfohlenen Konzentrationen der zugesetzten Polymerisate).
Durch die Mitwirkung von Polymerisaten oder Mischpolymerisaten des Acrylsäureamids sowie eines Netzmittels im Rahmen der vorliegenden Erfindung gelingt es, die Flottenaufnahme durch das Färbegut bei der Nass-in-nass-Überklotzung mit der Entwicklungsflotte derart zu steigern und deren Durchdringungsgeschwindigkeit durch das voluminöse Substrat so zu fördern, dass egale, gut durchgefärbte Textilien erhalten werden.
Erstaunlicherweise erzielt man nach dem neuen Arbeitsprinzip auf den genannten Textilien - je nach Einstellung und Leistungsfähigkeit des verwendeten Foulards - Flottenaufnahmewerte von zusätzlich 70 bis 90% (vom Gewicht der trokkenen Ware) zur bereits von der Grundierungsklotzung herauf der Textilbahn befindlichen Flotte, was also im Endeffekt eine Gesamtflottenaufnahme von 140 bis 170 Gew.-% bei beiden Klotzungen ausmacht. In dieser zusätzlichen Flottenmenge lässt sich die Diazoniumverbindung in der notwendigen Menge lösen und die Alkalibindemittelkonzentration bewegt sich innerhalb der üblichen Grenzen. Ausserdem stellt das Netzmittel eine rasche Verteilung der zweiten Klotzflotte im Färbegut sicher, so dass eine gleichmässige Farbstoffbildung auf der Faser gegeben ist.
Werden allerdings bei der zweiten Klotzung mit der Diazokomponente der erfindungsgemässen Hilfsmittel weggelassen, dann erhält man keine zusätzliche Flottenaufnahme - oder bei auf schwächsten Druck eingestelltem Foulard - maximal 20 Gew.-% zusätzliche Flottenaufnahme. In dieser geringen Flottenmenge wären dann aber eine 4- bis 5fach höhere Konzentration der Diazoniumverbindung und des Alkalibindemittels als unter Normalbedingungen (unter Zwischentrocknung) zu lösen.
Nun ist wohl beim kontinuierlichen Färben der Einsatz von Acrylsäureamidpolymerisaten oder entsprechenden Mischpolymeren in den Klotzflotten nicht mehr neu. So wird davon beim Verfahren nach der DE-A-2815511 Gebrauch gemacht, was unter Berücksichtigung der Fixierungsbedingungen darauf hinausläuft, die Migration von Dispersionsfarbstoffen auf Polyester/ Cellulose-Mischgeweben im Verlauf der Zwischentrocknung und damit das Auftreten von Grauschleier beim Thermosolieren zu unterdrükken. Im Falle der DE-A1-2738497 bedient man sich des Hilfsmittels ebenso zur Verhinderung der Migration bei der Zwischentrocknung. Bei diesen bekannten Techniken beruht die Wirkung der Acrylpolymerisate darauf, dem Wandern von Flotte bzw. von darin enthaltenem Farbstoff oder Veredlungsmittel beim Zwischentrocknen gegenzusteuern. Dieser Befund lässt sich indessen nicht in Richtung auf die vorliegende Erfindungsidee auslegen, wo für den Ausgleich der Flottenverteilung eher umgekehrtes Verhalten des Polymerenzusatzes massgebend ist.
Als textile Materialien eignen sich für das erfindungsgemässe Verfahren voluminöse Gewebe, wie Cord, Samt, Frottee und Florware, aus Cellulosefasern, insbesondere Baumwolle, bei denen die Egalität besonders wichtig ist. Das erwähnte Färbegut kann sogar als stuhlrohe Ware (vorteilhaft bei sehr vollen oder gedeckten Nuancen) eingesetzt werden.
Für das Färben von Textilien nach der vorliegenden Erfindung kommen die zur Erzeugung von Entwicklungsfarbstoffen üblichen, im Colour Index, 3. Auflage 1971 als «Azoic Coupling Component» (Kupplungskomponente) und als «Azoic Diazo Component» (Diazokomponente) aufgelisteten chemischen Verbindungen in Frage.
Von den erfindungsgemässen angewandten Polymerisationsprodukten des Acrylsäureamids sind einige bekannt (DE-A-2 542 051, Cassella Aktiengesellschaft), doch werden diese für einen völlig anderen Zweck, nämlich zur Unterdrükkung des «frosting effect» beim Färben von Polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen eingesetzt.
Das neue Verfahren wird wie folgt durchgeführt:

Die erste Klotzung zur Grundierung des Textilgutes erfolgt üblicherweise auf dem Foulard mit einer alkalischen Lösung einer Kupplungskomponente. Man erhält dabei in der Regel Flottenaufnahmewerte zwischen 70 und 80 Gew.-%. Nach einem Luftgang (kontinuierlich) oder einer zwischengeschobenen kurzen Verweilzeit (halbkontinuierlich) wird dann die so hergestellte Grundierung nass-in-nass in Gegenwart von Alkalibindemittel (Säure oder säureliefernden Substanzen) mit der eine kupplungsfähige Diazokomponente enthaltenden Entwicklungsflotte auf dem Foulard überklotzt, wobei man dieser zweiten Klotzflotte die erfindungsgemässe Kombination aus Acrylsäureamid-Polymerisat und Netzmittel in den angegebenen Mengen zusetzt.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern, diese jedoch in keiner Weise - auch bezüglich der zu verwendenden Netzmittel - einschränken. Die in den Ausführungsbeispielen ersichtlichen Prozentangaben bedeuten Gewichtsprozente; im Falle einer Nassbehandlung von Textilien beziehen sich solche Prozentangaben betreffs Flottenaufnahme auf das Gewicht der trockenen Ware.

Beispiel 1

Eine Baumwollcordware wird auf dem Foulard zuerst bei 70% Flottenaufnahme mit einer wässrigen Lösung geklotzt, die folgende Substanzen aufweist:

20 g/I Azoic Coupling Component 2 mit der C.I.-Nr. 37505,
20 cm³/1 Natronlauge 32,5%ig,
5 cm³/1 eines Schutzkolloids auf Basis eines Fettsäure-Eiweiss-Kondensationsproduktes, und 2 g/I eines Netzmittels auf Basis eines Alkylsulfonats.

Nach einem Luftgang von 60 Sekunden wird die so hergestellte Grundierung auf dem Foulard nass-in-nass überklotzt mit einer wässrigen Ent- _Wicklurigsflöttevon: "

40 'g/1 einer 45%igen, flüssigen Zubereitung der Diazoniumverbindung von Azoic Diazo Component 9 mit der C.I.-Nr. 37040,
2,4 g/I Amidosulfonsäure,
30 g/I Natriumacetat krist.,
5 cm³/l Essigsäure 60%ig,
30 g/I einer 4,3%igen, wässrigen Einstellung eines linearen Polymerisats von Acrylsäureamid (Molekulargewicht 1,4.10⁶), und
5 gl/ eines Netzmittels auf Basis eines Natriumalkylsulfonats mit 10% des Additionsproduktes von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecanol.

Man erhält in dieser Weise auf dem Textilgut eine weitere Flottenaufnahme von 70%. Nach einem zweiten Luftgang von 60 Sekunden sowie einer Heisswasserpassage bei 80°C zur Farbstoffkupplung resultiert ein egaler und gut durchgefärbter, kräftig roter Baumwollcord. Die Nachbehandlung der Färbung erfolgt wie bei Entwicklungsfarbstoffen üblich.

Beispiel 2

Baumwollcord soll kontinuierlich gefärbt werden. Dazu klotzt man das Textilgut auf dem Foulard bei 80% Flottenaufnahme unter Einsatz einer wässrigen Lösung von:

18 g/l Azoic Coupling Component 20 mit der C.I-Nr. 37530,
18 g/I Natronlauge 32,5%ig,
5 g/I eines Schutzkolloids auf Basis eines Fettsäure-Eiweiss-Kondensationsproduktes, und
2 g/I eines Netzmittels auf Basis eines Alkylsulfonats.

Nach dem Klotzen und einem direkt anschliessenden Luftgang überklotzt man diese Grundierung auf dem Foulard nass-in-nass mit einer Entwicklungsflotte, die pro Liter Wasser enthält:

56 g einer stabilisierten Diazoniumverbindung von Azoic Diazo Component 3 mit der C.L-Nr. 37010 (in handelsüblicher Einstellung),
2 g eines Dispergiermittels auf Basis von oxäthyliertem Stearylalkohol,
45 g einer 4%igen, wässrigen Einstellung des Mischpolymerisats aus Acrylsäureamid und Acrylamidopropansulfonsäure im Gewichtsverhältnis von 1:0,1, bezogen auf das Acrylsäureamid (Molekulargewicht des Mischpolymerisats 1,9·10⁶),
5 g eines Netzmittels aus einem Natriumalkylsulfonat und 10% des Additionsproduktes von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecanol.

Man erhält beim Überklotzen eine nochmalige Flottenaufnahme der Ware von 80%, insgesamt also 160% Flottenaufnahme. Ein Luftgang von 40 Sekunden sowie eine Heisswasserpassage bei 80°C beenden die Farbstoffkupplung.
Danach wird die so hergestellte Färbung in wässriger Flotte unter Zusatz der folgenden Substanzen geseift:

1. Seifbad von 60°C mit
1 g/I Oleylmethyltaurin und
5 g/I Soda kalz.
2. und 3. Seifbad kochend mit
0,5 g/I Oleylmethyltaurin und
2 g/I Soda kalz.

Spülen und Trocknen beenden diese Kontinuefärbung. Man erzielt auf diese Weise einen kräftig roten, gut durchgefärbten Baumwollcord.
Lässt man indessen im obigen Färbeprozess in der Klotzflotte mit der Azoic Diazo Component das Mischpolymerisat und das Netzmittel weg, dann erhält man selbst bei auf schwächsten Druck gestellten Foulard (0,5 bar/cm²) nur eine weitere Flottenaufnahme vom max. 20% und eine unegale Färbung sowie einen nicht durchgefärbten Baumwollcord.

Beispiel 3

Ein roher Baumwollcord soll kontinuierlich mit Entwicklungsfarbstoffen gefärbt werden. Dazu klotzt man das Textilgut auf dem Foulard bei 70% Flottenaufnahme mit einer wässrigen Flotte, welche die folgenden Substanzen aufweist:

20 g/I Azoic Coupling Component 24 mit der C.I-Nr. 37540 (gelöst nach der Kaltlösevorschrift),
20 cm³/1 Natronlauge 32,5%ig,
5 cm³/1 eines Schutzkolloids auf Basis eines Fettsäure-Eiweiss-Kondensationsprodukts,
3 cm³/1 eines Netzmittels auf Basis eines Alkylsulfonats, und
3 cm³/1 eines Sequestriermittels auf Basis von einem Äthylendiaminacetat.

Nach dem Klotzen wird ein Luftgang von 2 Minuten eingeschaltet und dann wird diese Grundierung auf den Foulard nass-in-nass überklotzt mit einer wässrigen Entwicklungsflotte von:

56 g/I einer stabilisierten Diazoniumverbindung von Azoic Diazo Component 49 mit der C.I.-Nr. 37050 (in handelsüblicher Einstellung), 60 g/I einer 4%igen, wässrigen Einstellung des Mischpolymerisats aus Acrylsäureamid und dem Maleinsäurehalbester eines Polyglykoläthers aus dem Additionsprodukt von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecanol, im Gewichtsverhältnis von 1:0,075, bezogen auf das Acrylsäureamid, (Molekulargewicht des genannten Mischpolymerisats 1,47.10⁶), und
5 g/I eines Netzmittels auf Basis eines Alkylsulfonats und eines oxäthylierten Isotridecanols.

Nach dem Klotzen folgt zur Vervollständigung der Farbstoffbildung durch Kupplung ein Luftgang von 30 Sekunden und eine Heisswasserpassage bei 80°C. Danach wird die so gefärbte Ware wie in Beispiel 2 geseift und getrocknet. Man erhält auf diesem Wege einen einwandfrei durchgefärbten Cord in einem stumpfen Orangeton.
Die Flottenaufnahme des wie oben gefärbten Textilgutes beim Überklotzen beträgt noch einmal 90%, so dass erfindungsgemäss insgesamt eine Flottenaufnahme von 160% erzielt wird. Wird die Ware bei der Färbung hingegen ohne den Zusatz des Mischpolymerisats und des Netzmittels nass-in-nass überklotzt, dann erhält man keine weitere Flottenaufnahme und einen unegalen, nicht durchgefärbten Cord.

Beispiel 4

Zum Färben auf dem Foulard klotzt man ein Froteegewebe bei 80% Flottenaufnahme mit einer wässrigen Lösung von:

20 g/I Azoic Coupling Component 8 mit der C.L-Nr. 37525 (nach der Kaltlösevorschrift gelöst), 20 cm³/l Natronlauge 32,5%ig,
100 cm³/1 Äthanol denat.,
2 cm³/1 eines Netzmittels,
5 cm³/1 eines Schutzkolloids auf Basis eines Fettsäure-Eiweiss-Kondensationsproduktes, und
2 cm³/1 eines Sequestriermittels.

Die so hergestellte Grundierung lässt man nun aufgerollt 1 Stunde verweilen. Danach überklotzt man die Ware auf dem Foulard nass-in-nass mit einer wässrigen Entwicklungsflotte, welche enthält:

62 g/I einer stabilisierten Diazoniumverbindung von Azoic Diazo Component 2 mit der C.L-Nr. 37005,
30 g/I einer 4,5%igen, wässrigen Einstellung eines linearen Polymerisats von Acrylsäureamid (Molekulargewicht 1.4·10⁶),
5 g/I eines Netzmittels aus 80% eines Natriumalkylsulfonats und 20% des Additionsproduktes von 8 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecanol, 16 cm₃/l Essigsäure 60%ig, und
2 cm³/1 eines Dispergiermittels auf Basis von oxäthyliertem Stearylalkohol.

Man erhält dabei auf dem Textilgut eine Flottenaufnahme von zusätzlich 80%. Nach einem Luftgang von 1 Minute sowie einer Heisswasserpassage bei 80°C zur Farbstoffkupplung und nach dem üblichen Seifen (siehe Beispiel2) sowie Trocknen resultiert eine kräftige Orangefärbung, die gut durchgefärbt ist.

Claims

1. Verfahren zum gleichmässigen Färben von voluminösen Geweben aus Cellulosefasern mit auf der Faser erzeugten wasserunlöslichen Azofarbstoffen nach einer kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Methode, wobei die Grundierung durch Vorklotzen mit einer Kupplungskomponente unter alkalischen Bedingungen und die nachfolgende Farbstoff-Entwicklung nass-in-nass durch Überklotzen mit einer Diazokomponente in Gegenwart von Säure oder säureliefernden Substanzen vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass man der sauren Entwicklungsflotte mit der kupplungsfähigen Diazokomponente 30 bis 60 g/I eines Polymerisats oder Mischpolymerisats des Acrylsäureamids in Form einer 2 bis 8, vorzugsweise 4 bis 5 gew.-%igen, wässrigen Einstellung sowie 2 bis 20 g/l eines anionischen oder nichtionischen Netzmittels zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man lineares oder verzweigtes Polyacrylsäureamid zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und Halbestern der Maleinsäure mit Polyglykoläthern von natürlichen oder synthetischen Fettalkoholen (mit 12 bis 18 C-Atomen) mit 5 bis 10 Mol Äthylenoxid je Mol Fettalkohol, im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid) zusetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und Acrylamidopropansulfonsäure im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid) zusetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid und N-Vinyl-N-methylacetamid im Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1:0,5 (bezogen auf das Acrylsäureamid) zusetzt.

6. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man Mischungen der dort genannten Polymerisate untereinander zusetzt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man den dort genannten Polymerisaten noch _E-Caprolactam im Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:1 (bezogen auf die Polymerisate) zusetzt.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Polymerisate des Acrylsäureamids oder dessen Mischpolymerisate ein Molekulargewicht von 1,0.10⁶ bis 2,5.10⁶aufweisen.